Сорняки спасут США от экологического кризиса

В США вот уже многие десятки лет вымываемые в водоемы химические удобрения представляют огромную проблему для экологии. Правительством были потрачены миллиарды долларов, однако все больше и больше загрязняющих веществ проникает с ферм в реки и ручьи. Однако в небольшом водоразделе в северной Индиане группе ученых удалось добиться существенного прогресса в борьбе с вымываемыми химикатами.

Все начиналось как скромный проект группы некоммерческих организаций, местных агентств и фермеров, направленный на очистку реки Типеккано, считающейся одной из наиболее важных рек в США с точки зрения экологического разнообразия и одним из последних прибежищ для ракообразных Среднего Запада. Эта река является домом для около 50 видов пресноводных моллюсков, включая такие исчезающие виды, как Cyprogenia stegaria, Plethobasus cyphyus, Pleurobema clava и Theliderma cylindrica.

«Ноль целых две сотых, трава», — считывает показания Шеннон Спейр (Shannon Speir), одна из участниц проекта, вооруженная металлическим стержнем с шарообразным утолщением на конце, с помощью которого измеряется скорость воды в дренажном канале Шатто (Shatto ditch), расположенном на севере штата Индиана в 45 минутах езды к югу от г. Саут-Бенд. В данный канал, длина которого составляет 8 миль, стекаются воды с 5 кв. миль близлежащих фермерских полей. Из канала сточные воды с полей попадают в реку Типеккано, оттуда в реку Уобаш (приток реки Огайо) и наконец в реку Миссисипи. Проделав десятки измерений по всей ширине рва и сделав забор воды для последующего анализа в лабораториях, группа переходит к дренажной трубе соседнего поля.

В течение последних семи лет группа ученых, возглавляемая Дженнифер Танк (Jennifer Tank), биологом из Университета Нотр-Дам, каждые две недели проводит замеры качества воды рва Шатто. По словам Мэтта Трентмана (Matt Trentman), иногда забор воды ведется каждый час в течение суток, чтобы отследить динамику изменений. Проделывая столь изнурительную работу, участники проекта надеются убедить фермеров в том, что последним вполне под силу уберечь водоемы от попадания опасных химикатов. И действительно, спустя 13 лет и 1 млн. долларов, предоставленных штатом, федеральным правительством и некоммерческими организациями, имеющиеся данные демонстрируют явное снижение количества азота и фосфора, вымываемых из данного водораздела во время весенней оттепели.

Именно эти два химических элемента, столь важных для удобрения посевов, представляют особую опасность в случае попадания в водоемы, поскольку способствуют взрывному росту водорослей. Иными словами, те самые элементы, которые помогают нам получать богатые урожаи, отравляют нашу планету и угрожают жизням многих живых существ, включая человека. Столь огромное количество удобрений, вымываемых из Кукурузного пояса США, привело к образованию так называемой «мертвой зоны» в месте, где река Миссисипи впадает в Мексиканский залив. Там, в зависимости от года, площадь мертвой зоны варьируется от 2 до 8 тыс. кв. миль, что соответствует площадям штатов Делавэр и Нью-Джерси соответственно.

Цветение водорослей, вызванное попадающими в воду химикатами, покрывает озера липким илом, ядовитые испарения в атмосферу которого не только провоцируют приступы астмы, но и являются парниковыми газами, ускоряющими глобальное потепление. Зараженная вода провоцирует метгемоглобинемию — заболевание, при котором младенцы не могут поглощать кислород. В 1997 году американское правительство сформировало целевую группу по борьбе с загрязнением водоемов агрохимикатами. Сегодня США тратят около 6 млрд. долл. каждый год на ликвидацию этой проблемы, однако видимого эффекта все еще нет.

В 2006 году благотворительная природоохранная организация The Nature Conservancy (TNC) предложила расширить дренажный канал Шатто, чтобы уберечь моллюсков, задыхающихся от ила. Расширенный ров действовал бы как естественный ручей с поймой, способствующей замедлению паводковых вод во время бурь. Ведь как известно, чем медленнее течет вода, тем меньше она несет осадка. Созданная для этой цели коалиция, состоящая из землевладельцев и местных властей начала переговоры с фермерами, убеждая последних присоединиться к проекту и перенять практику посадки покровных культур. Известно, что наличие последних значительно снижает количество агрохимикатов, вымываемых в водоемы. В результате группе удалось добиться повышения засева покровными культурами полей вдоль канала Шатто с 12% до 67%. В результате посадки покровных культур на 70% полей вдоль канала Шатто в течение шести зим подряд удалось снизить объемы сточных вод вдвое, а нитраты, вымываемые в канал сократились на 50-80% в зависимости от года.

Всего в США лишь на 4% фермерских угодий сажаются покровные культуры. Последние, помимо очевидной пользы для экологии водоемов, также значительно снижают количество грязи и ила, нарастающего на дне дренажных каналов. Это, в свою очередь, позволит заметно снизить затраты фермеров на очистку каналов в долгосрочной перспективе, считает Майк Киссинджер (Mike Kissinger), инспектор округа, отвечающий за обслуживание всех дренажных рвов. Расширение канала Шатто в начале 2018 года помогло справиться с крупнейшим за последние годы наводнением в регионе.

«Требуется несколько лет, чтобы почва раскрылась и земляные черви начали свою работу, однако теперь нам кажется, что покровные культуры дают нам дополнительные 10-15 бушелей кукурузы на акр, и это количество быстро растет», — сказал 82-летний фермер Боб Фольц (Bob Foltz), занимающийся земледелием вот уже 65 лет.

Проекту во многом помогли пожертвования от The Nature Conservancy, штата и федерального правительства, на которые было осуществлено расширение канала. Кроме того, власти стали выплачивать субсидии в размере 45 долл. за каждый акр, засеянный покровными культурами. В этом году субсидии закончились, а вместе с ними сократилась и площадь угодий, засеиваемых покровными культурами. Поскольку в США фермеры и так получают свыше 11 млрд. долл. субсидий каждый год, правительство может просто включить использование покровных культур в условия, необходимые для получения этих самых субсидий, считают некоторые из аграриев.

Чтобы добиться аналогичного успеха с очисткой Мексиканского залива, потребуется в 200 раз больше усилий, ресурсов и людей, использовавшихся в Шатто. Так, нужно будет проделать поистине колоссальную работу по посеву покровных культур на 70% полей бассейна реки Миссисипи и созданию пойм для каждого дренажного рва в этом регионе. Одними лишь встречами с фермерами, организацией и финансированием тут не обойтись и потребуется заручиться поддержкой со стороны законов и государства. В 1999 году исследование мертвой зоны Мексиканского залива показало, что самым дешевым способом остановить поток агрохимикатов является замена пропашных культур на полях, с которых вымывается больше всего удобрений, на что-то, что растет куда более плотно, например пшеницу.

По мнению Отто Доерринга (Otto Doerring), экономиста Университета Пердью, возглавлявшего того исследование, для очистки Мексиканского залива нужны жесткие командно-административные меры со стороны правительства, весьма непопулярные среди аграриев Кукурузного пояса США. А вместо них приходиться полагаться лишь на добровольные инициативы, которых явно недостаточно для решения задачи такого масштаба. Такого же мнения придерживается и Крис Джонс (Chris Jones), научный сотрудник из Университета Айовы, считающий, что если посадка покровных культур не станет нормой, применяемой повсеместно, проблема с отравлением водоемов агрохимикатами будет лишь нарастать. Ситуация усугубляется и количеством штормов и ливней, лишь усиливающихся с каждым годом.

Между тем Дженнифер Танк все еще верит в идею добровольной консервации земель со стороны фермеров, достаточно лишь показать последним, что подобные действия пойдут на пользу не только нации в целом, но и самим аграриям. Распространение покровных культур также выгодно производителям семян, в то время как пилоты самолетов-опылителей получают дополнительную плату за сброс семян покровных культур на поля кукурузы и сои.

Согласно подсчетам Криса Джонса, один лишь штат Айова ежегодно сбрасывает в Миссисипи столько азотных удобрений, что ими можно было бы заполнить 4,8 тыс. железнодорожных вагонов. Заводы, производящие все эти химикаты, выбрасывают в атмосферу тонны парниковых газов, но еще больше это делают испарения цветущих водорослей. Если это прекратить, улучшатся здоровье людей и экология, а фермеры смогут сэкономить кучу денег. Никто не говорит, что успех в канале Шатто был легким, но возможно, что все труды этого стоили.

Источник: Grist